一般要求所加入的沉淀劑過(guò)量,按理論應(yīng)過(guò)量20~30%。
四、沉淀的條件
1.沉淀的形狀
在定量測(cè)定中,為了獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果要求被測(cè)組分沉淀要完全,純凈易于過(guò)濾和洗滌。因此應(yīng)根據(jù)沉淀類型的不同,選擇最合適的沉淀?xiàng)l件。實(shí)驗(yàn)證明大多數(shù)沉淀在不同條件下可形成晶形或無(wú)定形兩種狀態(tài)。沉淀形成為哪一種狀態(tài)主要由其生成沉淀時(shí)的速度決定的。即由聚集速度與定向速度來(lái)決定。
在沉淀形成過(guò)程中,溶液中的離子以較大的速度互相結(jié)合成小晶核,這種作用速度稱聚集速度,與此同時(shí)又以靜電引力使離子按一定順序排列于晶格內(nèi),這種作用速度稱定向速度。當(dāng)聚集速度大于定向速度時(shí),離子很快聚集起來(lái)形成晶核,但 卻又來(lái)不及按一定的順序 排列于晶格內(nèi),因此得到的是無(wú)定形沉淀。反之當(dāng)聚集速度小于定向速度時(shí),離子聚集成晶核的速度慢,因此晶核的數(shù)量就少,相應(yīng)的溶液中的離子的數(shù)量就多,此時(shí)就有足夠的離子按一定的順序排列于晶格內(nèi),使晶體長(zhǎng)大,這時(shí)得到的是晶形沉淀。由此可見(jiàn),沉淀?xiàng)l件的不同,所獲得的沉淀的形狀也不同。
2.形成晶形沉淀的條件
許多晶形沉淀如BaSO?, CaC?O?等, 容易形成能穿過(guò)濾紙的微小結(jié)晶,因此必須創(chuàng)造生成較大晶形的條件。這就必須使生成結(jié)晶核的速度慢,而晶體成長(zhǎng)的速度快,為此必須創(chuàng)造以下條件:
①沉淀要在適當(dāng)稀的溶液中進(jìn)行,這樣結(jié)晶核生成的速度就慢,容易形成較大的晶體顆粒。
②在不斷攪拌的情況下慢慢加入沉淀劑,尤其在開始時(shí),要避免溶液局部形成過(guò)飽和溶液,生成過(guò)多的結(jié)晶核。
③要在熱溶液中進(jìn)行沉淀。因?yàn)樵跓崛芤褐谐恋淼娜芙舛龋话愣荚龃?,這樣可使溶液的過(guò)飽和度相對(duì)降低,從而使晶核生成得較少。同時(shí)在較高的溫度下晶體吸附的雜質(zhì)量也較少。
④過(guò)濾前進(jìn)行 “陳化”處理在生 成晶形沉淀時(shí), 有時(shí)并非立刻沉淀完全,而是需要一定時(shí)間,此時(shí)小晶體逐漸溶解大晶體繼續(xù)成長(zhǎng),這個(gè)過(guò)程稱“陳化”作用。陳化作用的發(fā)生是由于小晶體的溶解度比大晶體的溶解度大,在同一溶液中,對(duì)小晶體是飽和溶液,而對(duì)大晶體即為過(guò)飽和溶液,這時(shí)就會(huì)有沉淀在大晶體表面上析出。同時(shí)溶液對(duì)小晶體又變?yōu)椴伙柡偷牧?,于是小晶體繼續(xù)溶解。由于小晶體的不斷溶解,大晶體不斷地成長(zhǎng)。如此反復(fù)進(jìn)行,使沉淀轉(zhuǎn)化為便于過(guò)濾和洗滌的大顆粒晶體。
陳化作用不僅可使沉淀晶體顆粒長(zhǎng)大,而且也使沉淀更為純凈,因?yàn)榫w顆粒長(zhǎng)大總表面積變小,吸附雜質(zhì)的量就少了。加熱和攪拌可加速陳化作用,縮短陳化時(shí)間。
3.形成無(wú)定形沉淀的條件
首先要注意避免形成膠體溶液,其次要使沉淀形成較為緊密的形狀以減少吸附,因此要求沉淀的條件為:
①在熱溶液中進(jìn)行,既可防止形成膠體溶液,又可減少雜質(zhì)的吸附量。
②加入電解質(zhì)(如揮發(fā)性的銨鹽等)作凝結(jié)劑,破壞膠體溶液。
③在濃溶液中,迅速加入沉淀劑并不斷攪拌可促使微粒凝聚。
④沉淀完全后用熱水沖稀。在濃溶液中進(jìn)行沉淀時(shí),會(huì)增加雜質(zhì)吸附量,因此沉淀后立即加入熱水充分?jǐn)嚢?,使被吸附的雜質(zhì)離子離開沉淀表面轉(zhuǎn)入溶液中。
⑤沖稀后立即過(guò)濾,因?yàn)檫@類沉淀不需要陳化而且趁熱過(guò)濾可以加快過(guò)濾速度。
五、沉淀的過(guò)濾和洗滌
過(guò)濾的目的是將沉淀與母液分離。通常過(guò)濾是通過(guò)濾紙或玻璃砂芯漏斗或玻璃砂芯坩堝進(jìn)行。具體操作參看本書第三章第三節(jié)。
六、沉淀的烘干或灼燒
烘干和灼燒的目的是除去洗滌后沉淀中的水分和洗滌液中的揮發(fā)性物質(zhì),使沉淀具有一.定的組成,這個(gè)組成經(jīng)過(guò)烘干和灼燒后成為具有恒定組成的稱量式。